Tiểu luận Công nghệ sinh học Quốc Dung GVHD: PGS -TS Trần MỤC LỤC PHẦN I: MỞ ĐẦU PHẦN II: NỘI DUNG GIỚI THIỆU CÁC LOẠI VẮC-XIN .5 2.1 Vắc-xin hệ thứ nhất: 2.2 Vắc xin hệ thứ 2: LỊCH SỬ CỦA VẮC-XIN DNA .9 CÔNG CỤ ĐỂ TẠO RA VẮC-XIN DNA 10 SỰ ĐIỀU CHẾ VẮC-XIN DNA: 12 QUÁ TRÌNH ĐƯA VẮC-XIN DNA VÀO CƠ THỂ ĐỘNG VẬT: .12 CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG CỦA VẮC- XIN DNA 13 ƯU ĐIỂM CỦA VẮC-XIN DNA 14 HẠN CHẾ VẮC-XIN DNA 14 PHẦN III: TRIỂN VỌNG CỦA VẮC-XIN DNA VÀ KẾT LUẬN 15 Triển vọng vắc-xin DNA: 15 Kết luận: 16 TÀI LIỆU THAM KHẢO 17 Học viên: Trần Thị Hải Sinh Học K22 Lớp: LL&PPDH Bộ Môn Tiểu luận Công nghệ sinh học Quốc Dung GVHD: PGS -TS Trần PHẦN I: MỞ ĐẦU Tiêm chủng việc tiêm vắc-xin vào thể để tạo miễn dịch nhân tạo Miễn dịch nhân tạo dạng miễn dịch quan trọng giúp người phòng số bệnh hiểm nghèo, điều kiện tối thiểu thể để lớn lên an toàn khỏe mạnh Tuy nhiên đứa trẻ, người lớn đối mặt với mũi tiêm vấn đề khó khăn Vì đường tiêm thường gây cảm giác đau cho người sử dụng, cộng thêm số lượng virút gây bệnh nguy hiểm ngày nhiều kéo theo số lượng mũi tiêm tăng lên lần tiêm vào chỗ khác thể Chưa kể đến việc bảo quản, vận chuyển với điều kiện nghiêm ngặt các loại vắc-xin [6] Việc tiêm phòng vắc-xin việc cần thiết giới để phòng ngừa số bệnh tật Vắc-xin làm giảm tỷ lệ tử vong người giới từ các bệnh truyền nhiễm sởi, bại liệt, bạch hầu Các khái niệm tiêm chủng cũ Vắc xin thông thường (Vắc-xin hệ thứ nhất) bao gồm các vi sinh vật sống suy yếu Nhưng chúng có số vấn đề, người ta nghiên cứu sâu phát triển loại vắc xin mà hiệu chi phí thấp có đáp ứng miễn dịch cụ thể [5] Vắc-xin DNA vắc-xin hệ thứ ba, loại vắc-xin gây đáp ứng miễn dịch để bảo vệ thể sinh vật khỏi bệnh tật cách đưa vào phân tử DNA Vắc-xin DNA tạo thành từ plasmid vi khuẩn Vắc-xin DNA gây đáp ứng hai loại miễn dich: miễn dịch dịch thể miễn dich qua trung gian tế bào Một loại vắc-xin DNA tạo miễn dịch cho hai nhiều bệnh Trong đánh giá này, thảo luận chuẩn bị, đưa vắc-xin vào thể, chế, lợi bất lợi vắc-xin DNA vắc-xin DNA mang đến tương lai tươi sáng phía trước cho nhân loại [5] Tuy nhiên việc nghiên cứu phát triển vắc-xin DNA Học viên: Trần Thị Hải Sinh Học K22 Lớp: LL&PPDH Bộ Môn Tiểu luận Công nghệ sinh học Quốc Dung GVHD: PGS -TS Trần phương hướng nghiên cứu công nghệ sinh học, đặc biệt nước phát triển nước nghèo, nơi mà vấn đề miễn dịch thường mối quan tâm lớn Qua tiểu luận muốn cung cấp thêm số thông tin lĩnh vực này, nhằm giúp người quan tâm tham khảo thêm Chính tơi chọn đề tài “VẮC-XIN DNA LÀ MỘT CÔNG NGHỆ SINH HỌC HIỆN ĐẠI HƯỚNG ĐẾN SỨC KHỎE CỦA CON NGƯỜI VÀ THỬ NGHIỆM LÂM SÀNG” Học viên: Trần Thị Hải Sinh Học K22 Lớp: LL&PPDH Bộ Môn Tiểu luận Công nghệ sinh học Quốc Dung GVHD: PGS -TS Trần PHẦN II: NỘI DUNG GIỚI THIỆU Tổ chức y tế giới (WHO) ước tính khoảng 80% đau ốm giới các bệnh khác gây ra, nguyên nhân 20 triệu trường hợp tử vong năm Vắc-xin đóng vai trị quan trọng cơng tác phịng chống bệnh Tiêm chủng biện pháp hiệu phòng chống dịch bệnh Vắc-xin làm giảm tỷ lệ tử vong giới từ các bệnh truyền nhiễm sởi, bại liệt bạch hầu [5] Các khái niệm tiêm chủng có nhiều kỷ qua Edward Jenner Louis Pasteur có nỗ lực cho người bệnh Thuốc bột bắt nguồn từ lớp vảy nhỏ phần bị tổn thương bệnh thủy đậu sử dụng lần thứ kỷ 15 Thuốc bột đưa vào thể với giúp đỡ cái ống cái túi dụng cụ Quá trình gọi chủng vi rút đậu mùa Cách thực khơng có nghĩa để cứu mạng sống người sử dụng để bảo vệ vẻ đẹp phụ nữ trẻ Sau tiêm chủng có nguồn gốc Edward Jenner tạo vắcxin thành công để chống lại thủy đậu vào năm 1796 Ông tiêm vật chất nhiễm khuẩn từ người phụ nữ bị mắc bệnh đậu mùa vào cánh tay cậu bé, thể cậu bé sau có khả kháng lại virus gây đe dọa tính mạng Bệnh đậu mùa bệnh các nhà khoa học ngăn chặn cách chủ động tiêm cho người có nguy mắc bệnh với tác nhân lây nhiễm [5] Năm 1885, Louis Pasteur bắt đầu thực các hoạt động tiêm chủng tiêm các các loại vắc-xin bệnh than bệnh dại Pasteur tạo mơ hình làm suy yếu hoạt động virus sử dụng tiêm chủng Vắc-xin bao gồm các kháng nguyên nhân tạo có khả kích thích hệ thống miễn dịch thể sản xuất kháng thể, thể có khả chống lại số bệnh riêng biệt [5] Học viên: Trần Thị Hải Sinh Học K22 Lớp: LL&PPDH Bộ Môn Tiểu luận Công nghệ sinh học Quốc Dung GVHD: PGS -TS Trần Vắc xin thông thường (loại vắc-xin hệ đầu tiên) bao gồm các vi sinh vật sống suy yếu giảm độc lực Chúng địi hỏi phải có tồn vi sinh vật để chuẩn bị vắc-xin Mặc dù vắc-xin hữu ích cho phịng bệnh, các vắc xin thơng thường có số vấn đề chẳng hạn các loại vắc-xin giảm độc lực có khả trở lại gây hại gây bệnh Vì vậy, để giảm tỷ lệ nguy đó, vắc-xin hệ thứ hai đời phát triển Đây loại vắc-xin tiểu đơn vị, bao gồm các kháng nguyên protein xác định thành phần protein tái tổ hợp [5] Vắc-xin DNA gọi vắc-xin hệ thứ ba Cơng nghệ tái tổ hợp DNA đóng vai trò quan trọng điều chế loại vắc-xin Vắc- xin DNA bao gồm các mẩu DNA tròn, nhỏ vi khuẩn biến đổi gen để sản xuất hai nhiều kháng nguyên từ mầm bệnh Khi Vắc-xin DNA đưa vào tế bào chủ thể, "các bào quan bên trong" các tế bào chuyển đổi DNA thành các protein Các prôtêin công nhận ngoại lai, điều làm cho hệ thống miễn dịch gây loạt các phản ứng miễn dịch [5] CÁC LOẠI VẮC-XIN Vắc-xin các virus vi khuẩn sống, giảm độc lực, đưa vào thể không gây bệnh gây bệnh nhẹ Vắc-xin các vi sinh vật bị bất hoạt, chết sản phẩm tinh chế từ vi sinh vật [6] 2.1 Vắc-xin hệ thứ nhất: - Vắc-xin bất hoạt: các vi sinh vật độc hại bị giết hóa chất nhiệt Thí dụ: các vắc-xin chống cúm, tả, dịch hạch viêm gan siêu vi A Hầu hết các vắc-xin loại gây đáp ứng miễn dịch không hoàn toàn ngắn hạn, cần phải tiêm nhắc nhiều lần, cần ni tạo lượng virus lớn, cần các chất bổ trợ, chứa genome virus gây ung thư [6] Học viên: Trần Thị Hải Sinh Học K22 Lớp: LL&PPDH Bộ Môn Tiểu luận Công nghệ sinh học Quốc Dung GVHD: PGS -TS Trần Ưu điểm: An tồn các vi sinh vật khơng cịn khả phục hồi dạng độc Nhược điểm: Tính miễn dịch hơn, hầu hết các vắc-xin loại gây đáp ứng miễn dịch khơng hồn tồn ngắn hạn, cần phải tiêm nhắc nhiều lần, đắt - Vắc-xin sống, giảm độc lực các vi sinh vật nuôi cấy điều kiện đặc biệt nhằm làm giảm đặc tính độc hại chúng Vắc-xin điển hình loại thường gây đáp ứng miễn dịch dài hạn loại vắcxin ưa chuộng dành cho người lớn khỏe mạnh Các vắc-xin ngừa bệnh sốt vàng, sởi, bệnh ban đào quai bị thuộc loại [6] Các "toxoid" các hợp chất độc bị bất hoạt trích từ các vi sinh vật (trong trường hợp các độc chất phương tiện gây bệnh vi sinh vật) Thí dụ: các vắc-xin ngừa uốn ván bạch hầu [6] Tuy nhiên loại vắc-xin có nhược điểm: Có thể gây bệnh nhẹ, chuyển thành dạng gây bệnh, virus chết nên cần bảo quản lạnh, bị nhiễm virus, chứa genome virus gây ung thư [6] - Vacxin giải độc tố: Loại vacxin sản xuất từ ngoại độc tố vi khuẩn làm tính độc giữ tính kháng nguyên Vacxin giải độc tố kích thích thể sản xuất kháng độc tố, loại kháng thể có khả trung hịa ngoại độc tố Vacxin nhằm phòng chống các bệnh nhiễm trùng vi khuẩn gây bệnh chủ yếu ngoại độc tố [6] 2.2 Vắc xin hệ thứ 2: Vắc-xin hệ thứ hệ thứ ba văc-xin tái tổ hợp thay hoàn toàn vắc-xin cổ điển cịn gọi subunit vắc-xin Đó loại vắcxin sử dụng kháng nguyên vi sinh vật (subunit) thích hợp để kích thích tạo đáp ứng miễn dịch mạnh Với công nghệ gen đại, các kháng nguyên tổng hợp cách cắt đoạn gen tổng hợp nên protein đặc trưng cho vi sinh vật gây bệnh, ghép gen vào gen vi Học viên: Trần Thị Hải Sinh Học K22 Lớp: LL&PPDH Bộ Môn Tiểu luận Công nghệ sinh học Quốc Dung GVHD: PGS -TS Trần khuẩn, nấm men khác hay tế bào nuôi cấy để tạo protein đặc hiệu cho mầm bệnh, dùng protein đề tiêm chủng tạo miễn dịch đặc hiệu Ưu điểm vắc-xin loại là: - Kháng nguyên dùng để kích thích miễn dịch phân lập từ phần lành tính, khơng gây bệnh vi sinh vật gây bệnh, tổng hợp các tế bào vi sinh vật hay động vật lắp ráp gen, đảm bảo tính an tồn sản xuất - Dạng văc-xin an tồn chất lạ khơng chứa tồn gen vi sinh vật ngun thủy không tái sản xuất thể nhận, tác dụng phụ, khả miễn dịch cao - Giảm giá thành sản xuất, thay các công đoạn đắt tiền bao gồm môi trường nuôi cấy mô động vật phôi các môi trường nuôi cấy vi sinh vật thông thường, tương đối đơn giản Ngồi khơng phải trang bị tốn cho vấn đề đảm bảo tính an tồn cao (ví dụ vắc-xin thơng dụng chống bệnh lở mồm long móng thường có giá thành cao sản xuất đòi hỏi nhà xưởng phải an toàn) Giá thành bảo quản vận chuyển thấp nhờ giảm các yêu cầu làm lạnh đông khô - Tránh việc phải thử nghiệm tính an tồn qui mơ lớn, vắcxin khơng chứa tác nhân gây bệnh 2.3 Vắc xin hệ thứ 3: Là văc-xin tái tổ hợp các kháng nguyên đặc hiệu tổng hợp từ ADN vi sinh vật Vắc-xin DNA: vắc xin hệ thứ Vắc-xin DNA phân lập sở công nghệ tái tổ hợp DNA DNA tác nhân gây bệnh biểu tế bào người chủng ngừa Lợi DNA rẻ, bền, dễ sản xuất số lượng lớn nên thích hợp cho chương trình tiêm chủng rộng rãi Ngồi ra, vắc-xin DNA giúp định hướng đáp ứng miễn dịch: tác nhân gây bệnh ngoại bào trình diện qua MHC loại II, dẫn đến đáp ứng CD4 Học viên: Trần Thị Hải Sinh Học K22 Lớp: LL&PPDH Bộ Môn Tiểu luận Công nghệ sinh học Quốc Dung GVHD: PGS -TS Trần (dịch thể tế bào) Khi kháng ngun tác nhân thể người biểu hiện, trình diện qua MHC loại I, lúc đáp ứng miễn dịch tế bào qua CD8 kích thích Tuy nhiên phương pháp dao hai lưỡi lẽ tế bào mang DNA lạ có nguy bị nhận diện "khơng ta", sinh bệnh tự miễn [6] * Một số loại vắc-xin nghiên cứu Các vắc-xin xem vắc-xin tương lai, có hướng phát triển nay: - Sử dụng các phụ gia (adjuvant) mới, nhằm gây loại đáp ứng miễn dịch mong muốn Thí dụ, chất nhơm phosphate các oligonucleotide chứa CpG demethyl hóa đưa vào vắc-xin khiến đáp ứng miễn dịch phát triển theo hướng dịch thể (tạo kháng thể) thay tế bào [6] - Vắc-xin khảm: sử dụng sinh thể quen biết để hạn chế tượng "phản tác dụng", thí dụ dùng virus vaccinia mang số yếu tố virus viêm gan B hay virus dại [6] - Vắc-xin polypeptidique: tăng cường tính sinh miễn dịch nhờ liên kết tốt với các phân tử MHC: peptide nhân tạo 1/2 giống virus, 1/2 gắn MHC; đoạn peptide mô định kháng nguyên (epitope) [6] - Anti-idiotype: idiotype cấu trúc không gian kháng thể vị trí gắn kháng nguyên, đặc hiệu với kháng nguyên tương ứng Anti-idiotype các kháng thể đặc hiệu idiotype, anti-idiotype xét mặt đặc hiệu lại tương tự với kháng nguyên Vậy, thay dùng kháng nguyên X làm vắc-xin, người ta dùng idiotype anti-anti-X [6] - Vắc-xin DNA - Sử dụng véc-tơ tái tổ hợp - dùng các vi khuẩn tính các tế bào trình diện kháng nguyên tế bào tua chuyển gen để biểu kháng nguyên mong muốn [6] Học viên: Trần Thị Hải Sinh Học K22 Lớp: LL&PPDH Bộ Môn Tiểu luận Công nghệ sinh học Quốc Dung GVHD: PGS -TS Trần LỊCH SỬ CỦA VẮC-XIN DNA Vắc-xin phép sử dụng chủ yếu bao gồm các loại vắc-xin bất hoạt, subunit vắc-xin vắc-xin sống giảm độc lực Vắc-xin bất hoạt, chúng bảo vệ chủ yếu thông qua cảm ứng tế bào tế -T CD4 + chế dịch thể, thường không tạo khả miễn dịch suốt đời Ngược lại, loại vắcxin sống giảm độc lực huy động đáp ứng hai loại miễn dịch miễn dịch dịch thể miễn dịch tế bào, khả miễn dịch kéo dài Tuy nhiên, mức độ suy yếu chúng làm giảm đáng kể đáp ứng miễn dịch thể, phát triển tối ưu vắc-xin sống đặc biệt khó khăn mục tiêu người hướng đến nhiều phân nhóm virus tác nhân gây bệnh Cũng có lo ngại tính an tồn liên quan đến việc sử dụng hai phương pháp vắc-xin sống giảm độc lực vắc-xin bất hoạt Những hạn chế tiếp tục thúc đẩy nhu cầu phát triển tảng cung cấp vắc-xin miễn dịch rộng lớn [7] Vắc-xin DNA tạo quan tâm cộng đồng khoa học đầu năm 1990, tạo gián tiếp DNA plasmid, đưa vào da cơ, gây phản ứng sinh kháng thể Sự đơn giản tính linh hoạt phương pháp tiếp cận vắc-xin tạo nhiều triển vọng, từ các nghiên cứu tiền lâm sàng bổ sung nhằm mục tiêu tạo loạt các kháng nguyên virut kháng nguyên virut Về lý thuyết, vắc-xin DNA tạo phản ứng miễn dịch rộng, tương tự virut sống giảm độc lực, mà không cần tác nhân gây bệnh gây nên [7] Năm 1990, Đại học Wisconsin, Jon Wolff báo cáo tiêm plasmid DNA vào mô chuột tạo phản ứng protein [4] Vào năm 1993, Tiến sĩ Margaret Liu báo cáo tiêm DNA loại protein kháng nguyên từ vi rút cúm vào chuột, có khả tạo miễn dịch bảo vệ chuột chống lại virut cúm[4] Học viên: Trần Thị Hải Sinh Học K22 Lớp: LL&PPDH Bộ Môn Tiểu luận Công nghệ sinh học Quốc Dung GVHD: PGS -TS Trần Vào năm 1996, thử nghiệm liên quan đến tế bào lympho T, ảnh hưởng vi rút lên hệ sinh dục bắt đầu [4] Những hứa hẹn vắc-xin DNA các nghiên cứu động vật, thử nghiệm lâm sớm thực sau Người số thử nghiệm giai đoạn I, tiến hành gần thập kỷ trước đây, đánh giá hiệu vắc-xin DNA virus HIV loại (HIV-1) cho các ứng dụng điều trị phòng ngừa bệnh Các nghiên cứu khác sau nhằm vào các mục tiêu bệnh ung thư số bệnh khác như: cúm, u tử cung người (HPV), viêm gan, bệnh sốt rét Tuy nhiên, kết thử nghiệm lâm sàng bước đầu chưa có thành công định Các loại vắc-xin DNA an toàn dung nạp tốt, chúng lại tỏ khả miễn dịch Các nồng độ kháng thể gây thấp không tồn tại, phản ứng tế bào T CD8+ không thường xuyên, phản ứng tế bào T CD4 + tần số thấp Tuy nhiên, nghiên cứu cung cấp chứng khái niệm vắc-xin DNA gây phản ứng miễn dịch cách an toàn (mặc dù phản ứng mức độ thấp) người [7] Hiện công nghệ trở nên phổ biến các nghiên cứu các nhà khoa học nghiên cứu đưa mục tiêu hàng đầu hướng đến sức khỏe người [4] CÔNG CỤ ĐỂ TẠO RA VẮC-XIN DNA Vắc-xin DNA phân lập dựa sở công nghệ tái tổ hợp DNA RDT sử dụng cho việc chuẩn bị các trình tự gen mà các trình tự khơng tìm thấy thể sinh vật Những trình tự chuẩn bị cách chuyển gen vật liệu (chuỗi DNA) sinh vật khác Trong công nghệ sử dụng các công cụ sau [5]: - Plasmid (Vectors): Plasmid phân tử DNA, có khả chép độc lập với DNA nhiễm sắc thể Plasmid sợi đôi, thường hình trịn Plasmid thường có Học viên: Trần Thị Hải Sinh Học K22 Lớp: LL&PPDH Bộ Môn 10 Tiểu luận Công nghệ sinh học Quốc Dung GVHD: PGS -TS Trần vi khuẩn diện sinh vật có nhân thật (eukaryote) Plasmid cơng cụ quan trọng để chuẩn bị vắc-xin DNA Plasmid nói chung thường sử dụng để nhân các gen quan tâm cách chèn gen mong muốn vào plasmid [5] - Nucleases: Nucleases làm enzyme có vai trị làm giáng hóa các phân tử DNA cách phá vỡ các liên kết phosphodiester (đây liên kết nucleotide với nucleotide khác sợi DNA) Enzym chia làm loại: Endonucleases Exonucleases Chức Exonuclease phá vỡ liên kết phosphodiesterase để giải phóng nucleotide đầu tận sợi DNA, Endonuclease phá vỡ các liên kết phosphodiesterase các nucleotide bên phân tử DNA [5] - Ligases: Ligase enzyme có tác dụng sữa chữa các vị trí gãy sợi đơn cấu trúc phân tử DNA tham gia vào quá trình phân chia các phân tử DNA thành mảnh riêng biệt [5] - Enzyme sửa đổi cấu trúc DNA : Một số enzyme sửa đổi các phân tử DNA cách thêm loại bỏ các nhóm hóa học cụ thể Một số loại sau [5]: + Alkaline Phosphatase: Là enzym loại bỏ các nhóm phosphate diện vị trí ' đầu tận phân tử DNA [5] + Polynucleotide kinase: có tác dụng ngược lại với enzyme Alkaline Phosphatase [5] + Terminal deoxinucleotidyl transferase: enzyme có tác dụng cộng thêm nhiều nhóm deoxirybonucleotides vào vị trí 3’ đầu tận phân tử DNA [5] Học viên: Trần Thị Hải Sinh Học K22 Lớp: LL&PPDH Bộ Môn 11 Tiểu luận Công nghệ sinh học Quốc Dung GVHD: PGS -TS Trần SỰ ĐIỀU CHẾ VẮC-XIN DNA: Vắc-xin DNA tạo thành từ plasmid vi khuẩn Plasmid sử dụng vắc-xin DNA bình thường có hai đơn vị: đơn vị biểu kháng nguyên đơn vị sản xuất Đơn vị biểu kháng nguyên tạo thành từ các chuỗi promoter, tiếp đến kháng nguyên mã hóa chuỗi polyadenylate Các đơn vị sản xuất bao gồm các chuỗi (trình tự) vi khuẩn, các chuỗi khuếch đại lựa chọn các plasmid Khi vaccine plasmid xây dựng, chuyển vào vi khuẩn Sau vắc-xin DNA hoạt động các loại vắc-xin khác [5] QUÁ TRÌNH ĐƯA VẮC-XIN DNA VÀO CƠ THỂ ĐỘNG VẬT: Vắc-xin DNA đưa vào các mơ thể động vật nhiều phương pháp Hai phương pháp hữu ích tiêm DNA dung dịch nước muối cách sử dụng kim tiêm da, phương pháp dùng súng bắn gen DNA dung dịch nước muối thường sử dụng kỹ thuật tiêm cơ, da để đưa chúng vào môi trường ngoại bào Quá trình hồn thành nhờ phương pháp chuyển gen xung điện Bằng cách tạm thời làm hư hại các sợi với các độc tố buvivacain, cách sử dụng dung dịch nước muối dung dịch sucrose Đáp ứng miễn dịch gợi lên vắc-xin DNA bị ảnh hưởng số yếu tố, chẳng hạn loại kim, độ thẳng kim, tốc độ tiêm, khối lượng vắc- xin tiêm, loại cơ, tuổi, giới tính điều kiện sinh lý động vật tiêm [5] Phương pháp dùng súng bắn gen phương pháp phổ biến để đưa các plasmid DNA vào tế bào đích Trong phương pháp này, plasmid DNA kết dính vào các hạt vi thể vàng vonfram, đưa vào các tế bào đích Quá trình gọi phương pháp vi tiêm Một số lượng khác DNA chuyển giao theo phương pháp [5] Học viên: Trần Thị Hải Sinh Học K22 Lớp: LL&PPDH Bộ Môn 12 Tiểu luận Công nghệ sinh học Quốc Dung GVHD: PGS -TS Trần CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG CỦA VẮC- XIN DNA Khi plasmid DNA tiêm vào da cơ, protein nội sinh sản xuất, sau các protein giáng hóa thành các peptide kháng nguyên nhỏ nhờ men protease tế bào Các peptide sau chuyển đến lịng lưới nội sinh chất (ER) nhờ protein vận chuyển màng Trong lưới nội sinh chất, các peptide gắn với các phân tử MCH lớp I, sau các peptide trình diện bề mặt tế bào với các phân tử MCH lớp I, quá trình làm kích thích các tế bào T CD8 + chúng làm dậy lên đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào Các tế bào T CD8+ ức chế virut thông qua hai quá trình: li giải các tế bào bị nhiễm hay không li giải tế bào sản xuất các cytokinin [5] Các protein kháng nguyên trình diện các phân tử MHC lớp II thơng qua APCs (antigen presenting cells: tế bào trình diện kháng nguyên) Các tế bào T CD4+ nhận các peptide có nguồn gốc ngoại sinh, chúng giáng hóa các peptide thành các mảnh peptide nhỏ gắn vào phân tử MCH lớp II Bằng các tế bào T CD4 +, các tế bào Lympho B kích hoạt tăng cường sản xuất kháng thể [5] Hình 1: Cơ chế hoạt động Vắc-xin DNA Học viên: Trần Thị Hải Sinh Học K22 Lớp: LL&PPDH Bộ Môn 13 Tiểu luận Công nghệ sinh học Quốc Dung GVHD: PGS -TS Trần ƯU ĐIỂM CỦA VẮC-XIN DNA Vắc-xin DNA đóng vai trị quan trọng các ứng dụng lâm sàng, nơi mà việc sản xuất các loại vắc xin thông thường số loại vắc-xin khác theo quy mô lớn không dễ dàng quản lý [5] Lợi DNA rẻ, bền, dễ sản xuất số lượng lớn nên thích hợp cho chương trình tiêm chủng rộng rãi [6] Vắc-xin DNA khơng có các yếu tố nguy vắc xin thông thường Đáp ứng miễn dịch gợi lên hai phân tử MCH loại I II Đây tính độc đáo loại vắc-xin DNA [5] Vắc-xin DNA an toàn so với vắc-xin sống giảm độc lực (loại vắcxin gây nhiễm trùng thể) [5] Oligonucleotide chuyển vắc-xin DNA Các oligonucleotide thay đổi nối gen biểu gen siRNA [5] Một vắc-xin DNA mã hóa cho vài kháng nguyên protein khác [5] HẠN CHẾ VẮC-XIN DNA Hạn chế lớn vắc-xin DNA hữu ích cho các kháng ngun protein Vắc-xin DNA không sử dụng cho các kháng nguyên protein Một rủi ro lớn vắc-xin DNA có ảnh hưởng đến hệ gen, từ kiểm soát tăng trưởng tế bào Nó gây nên sản xuất kháng thể chống lại DNA Dung nạp xảy vắcxin DNA [5] Học viên: Trần Thị Hải Sinh Học K22 Lớp: LL&PPDH Bộ Môn 14 Tiểu luận Công nghệ sinh học Quốc Dung GVHD: PGS -TS Trần PHẦN III: TRIỂN VỌNG CỦA VẮC-XIN DNA VÀ KẾT LUẬN Triển vọng vắc-xin DNA: Sự đời vacxin có ý nghĩa vơ to lớn nhân loại Nó giúp cho lồi người thoát khỏi nhiều đại dịch hiểm nghèo (đậu mùa, bại liệt; sởi, uốn ván…) Tuy nhiên, nhiều bệnh thách thức người, chưa có vắc-xin đủ hiệu để ngăn ngừa Trong phải kể nhiều bệnh ký sinh trùng (thí dụ sốt rét, giun, sán), vi khuẩn (lao), virus (cúm, sốt xuất huyết, AIDS ) Một số lý các tác nhân gây bệnh biến đổi thường xuyên khiến cho miễn dịch khơng cịn hữu hiệu chí cơng vào hệ miễn dịch trường hợp virus HIV Các loại vắc-xin truyền thống dần tính phịng bệnh, đặc biệt cịn gây phản ứng phụ chết người thời gian gần Tính ưu việt các loại vacxin ngày khẳng định: Rất tinh khiết, phản ứng phụ, hiệu lực tạo miễn dịch cao, sản xuất nhanh giá thành thấp Có thể nói, thành tựu từ khoa học kỹ thuật đặc biệt công nghệ sinh học mở nhiều hướng nghiên cứu hiệu công tác điều trị bệnh [4] Lĩnh vực vắc xin - DNA lĩnh vực lớn, tiếp tục phát triển tiếp cận với các phương pháp để nâng cao khả gây miễn dịch Vắc-xin DNA giúp việc cải thiện các ứng dụng liệu pháp điều trị gen tiêm chủng gen Tăng cường hiểu biết gen kỹ thuật di truyền tốt làm tăng khả đáp ứng sinh kháng thể sau đưa các cấu trúc gen khác thể [5] Việc tiêm chủng DNA nhánh nghiên cứu khoa học y tế Việc nghiên cứu diễn số vắc-xin DNA chuyển sang thử nghiệm lâm sàng Trong đánh giá này, chúng tơi có thảo luận thuận lợi vắc-xin ADN vắc-xin thông thường vắc-xin hệ thứ hai Kháng nguyên biểu loại vắc-xin DNA hồn Học viên: Trần Thị Hải Sinh Học K22 Lớp: LL&PPDH Bộ Môn 15 Tiểu luận Công nghệ sinh học Quốc Dung GVHD: PGS -TS Trần thiện cách đưa vào các chất phụ bổ trợ việc xây dựng, điều biến miễn dịch để cải thiện đáp ứng miễn dịch [5] Vắc-xin DNA sản xuất từ nhiều kháng ngun, làm loại văc-xin cho nhiều bệnh Vắc-xin DNA chống lại bệnh tật gây chết người AIDS, ung thư, bệnh dại, sốt rét bệnh tiểu đường có hiệu lực Bây giờ, vắc-xin DNA giai đoạn đầu ngày đó, loại vắc xin thuộc hệ [5] Kết luận: Qua quá trình nghiên cứu tơi xin đưa số kết luận sau: Vắc-xin cơng cụ đắc lực việc phịng chống các bệnh vi sinh vật gây người vật nuôi, các loại virut hay vi khuẩn Hiện người tạo nhiều chủng loại vắc-xin phục vụ cho việc phòng ngừa bệnh tật người động vật Nhưng chưa đảm ứng nhu cầu xã hội chưa thực hiệu việc phòng ngừa Vắc-xin DNA tạo nhờ công nghệ tái tổ hợp, hướng đáp ứng nhu cầu tạo miễn dịch phòng chống bệnh tật diện rộng, rẻ, an tồn hiệu Bên cạnh ưu điểm vắc-xin cịn tồn trở ngại Vì cần có nghiên cứu kỹ để tránh trở ngại làm cho loại vắc-xin ngày phát triển thời gian tới- thời đại công nghệ sinh học Mong tương lai, loại vắc-xin đáp ứng nhu cầu xã hội loài người việc tạo miễn dịch, phòng chống các bệnh liên quan Học viên: Trần Thị Hải Sinh Học K22 Lớp: LL&PPDH Bộ Môn 16 Tiểu luận Công nghệ sinh học Quốc Dung GVHD: PGS -TS Trần TÀI LIỆU THAM KHẢO http://vi.wikipedia.org/wiki/Plasmid http://cid.oxfordjournals.org/content/53/3/296.full http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21198665 http://en.engormix.com/MA-poultry-industry/genetic/articles/dna-vaccinest1755/103-p0.htm http://urpjournals.com/tocjnls/28_13v3i1_4.pdf http://vietsciences1.free.fr/vietscience/khaocuu/nguyenlandung/chuong22 pdf http://cid.oxfordjournals.org/content/53/3/296.full Phạm Thành Hổ, 2005, Nhập môn công nghệ sinh học, NXB-GD Trần Quốc Dung (chủ biên), 2010, Giáo trình cơng nghệ chuyển gen động vật - Thực vật, NXB ĐH Huế, Học viên: Trần Thị Hải Sinh Học K22 Lớp: LL&PPDH Bộ Môn 17 ... giúp người quan tâm tham khảo thêm Chính tơi chọn đề tài “VẮC-XIN DNA LÀ MỘT CÔNG NGHỆ SINH HỌC HIỆN ĐẠI HƯỚNG ĐẾN SỨC KHỎE CỦA CON NGƯỜI VÀ THỬ NGHIỆM LÂM SÀNG” Học viên: Trần Thị Hải Sinh. .. khoa học nghiên cứu đưa mục tiêu hàng đầu hướng đến sức khỏe người [4] CÔNG CỤ ĐỂ TẠO RA VẮC-XIN DNA Vắc-xin DNA phân lập dựa sở công nghệ tái tổ hợp DNA RDT sử dụng cho việc chuẩn bị các trình... hiệu tổng hợp từ ADN vi sinh vật Vắc-xin DNA: vắc xin hệ thứ Vắc-xin DNA phân lập sở công nghệ tái tổ hợp DNA DNA tác nhân gây bệnh biểu tế bào người chủng ngừa Lợi DNA rẻ, bền, dễ sản xuất